用可编程控制器与F940图形操作终端组成的液体混合控制系统设计.doc

摘要本文在概述了可编程控制器和触摸屏的特点及目前各自的发展现状的基础上，分析了两者结合应用的发展前景，并结合实际，设计了一个由PLC与图形操作终端F940-GOT组成的液体混合控制系统。在该控制系统中，以可编程控制器（PLC）为现场控制器，以图形操作终端作上位机，组成了计算机监控系统PLC实现顺序逻辑控制和模拟量闭环控制，图形操作终端则进行集中显示和操作，提高了系统的自动化水平。本文以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、选用的软件介绍到系统的设计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、画面设计、梯形图设计、文件下载、外部连接通信等），旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。文章最后还说明了设计重点与难点，并分析了其市场发展前景及以后的研究方向。关键词：可编程控制器，触摸屏，图形操作终端，F940-GOT，工业控制，人机界面AbstractThis text analyzed the development foreground of the programmable controller combinative applied with the touch hold in the foundation of saying their characteristics and currently eachly from of the development present condition. Combining the actuality, design a control system for mixing liquids using PLC and sketch operating terminal F940- GOT. In this control system, regardding the programmable controller( PLC) as the spot controller, and making the sketch operating terminal as the place of honor machine, they constitut the calculator supervise and control system PLC to realize the order logic control and the wreath control of the deal of imitating.Then the sketch operation terminal proceeds concentrativlly to manifestting and operatting, increasing the automation level of the system.This text with the control system of mixing liquid for center, constitute, choose from the hardware systems constitution of the control system and the introduction of the software to the design process( including the design project, design process, design request, appearance design, trapezoid diagram design, the document downloads, exterior conjunction correspondence etc.) of the system, aim is to give a brief introduction and elucidation of design and creation processes.In the finally,The article still explains to the point and the difficulty, and analyzes its market development foreground and future research direction.Keywords: Programmable controller, The touch holds, Sketch operation terminalF940-GOT ,Industry control，Man-machine interface第一章 概述目前，随着工业技术的不断发展，可编程序控制器(简称PLC)已被广泛地应用于自动化控制领域中。PLC原意是可编程逻辑控制器，是随着装配线上顺序控制的大量使用而迅速发展起来的，而如今则大大超出了逻辑控制的应用范围。在硬件上它不仅开发出模拟量专用I/O接口，在软件中也有模拟量的PID控制模块。但PLC本身不具备人机界面的功能，当需要对工作状态进行实时监控时，PLC就往往被工控机所取代。而与触摸屏等计算机人机界面的结合，正好克服了PLC只能使用汇编语言，人机交流困难的缺点，成为了一种非常实用而有效的控制模式，特别是对于中小型的控制系统。目前智能控制是自动化控制的发展趋势，体现了人机一体化。而人机界面就是图形化自动控制系统的一种广泛的应用，它实现了全过程自动化，通过界面显示各种工作状况及发生故障的排队方法。用可编程控制器和图形操作终端组成的控制系统是人机界面在PLC领域的应用。本文结合工业应用计算机控制技术的实践，基于可编程控制器的国内外发展现状和发展趋势，以及对工业人机界面特点的了解来设计一个液体混合控制系统，通过简单的画面流程来显示液体混合过程，以此分析可编程控制器跟上位机图形操作终端组成的控制系统的特点及其应用前景。1.1 PLC的发展概述1.1.1 PLC的特点及发展现状PLC（可编程控制器）是本世纪60年代发展起来的一种新型自动化控制装置，也是被国外称为“先进国家三大支柱”之首的工业自动化控制装置。它是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，它使用可编程存储器内部储存的用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能，诸如逻辑运算、顺序操作、定时、计数以及算术运算以及通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或过程。不论是PLC还是与它有关的外部设备，都设计成容易集成在一个工业控制系统内，并且容易应用所有计划中的功能。由于它具有程序设计简单、可靠性高、运用性强、组合灵活、维修方便及适应工业恶劣环境等特点，而深受用户欢迎并得到迅速发展，已经由取代继电器以离散控制为主的领域迅速扩展到连续控制的范围，从而进入了批量控制和过程控制两种工业领域。当今PLC吸取了微电子技术和计算机技术的最新成果，发展十分迅速，从单机自动化到整条生产线的自动化，乃至整个工厂的生产自动化；从柔性制造系统，工业机器人到大型分散型控制系统，PLC均担当着重要角色。PLC技术代表了当今电气程序控制的世界先进水平，PLC与数控技术和工业机器人已成为机械工业自动化的三大支柱。国内PLC生产厂约30家，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产，因此可以说PLC在我国未形成制作产业。作为原理、技术和工艺均无尖端技术难度的产品，只要努力，是能形成制造产业的。在PLC应用方面，我国是很活跃的，今年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30亿元人民币，应用的行业也很广。但是与其它国家相比，在机械加工及生产线方面的应用，还需要加大投入。所以说，需要应用PLC的场合还很多，在我国就更是如此了。从技术创新的角度看，我国大中型企业还要大力发展CIMS（计算机集成制造系统），在机械制造厂压形成FMS柔性制作系统，PLC是基础，所以PLC市场是广阔的。PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。1.1.2 PLC的发展趋势国外PLC正沿着两个方向发展，一方面是不断增强小型机的功能，降低成本，以求占领更广泛的市场，另一方面，中、大型PLC向高性能、高速度、大容量，集成化方向发展，正在向DCS、CNC等领域渗透，进一步扩大它的应用范围。 微电子技术迅速发展，大大增强了PLC的数学运算、数据处理、图形显示、联网通讯等功能，使PLC得以向过程控制渗透和发展。多功能的小型PLC机不再局限于开关量的处理，而已有人机对话、高速数据处理、运动控制、通信联网等众多功能。三菱电机公司的FX2C系列PLC就能提供浮点运算、PID运算、开平万、直接向RS232C或RS485接口发送接收等指令。如果用户有与条形码阅读器或打印机相联的要求，只要配置一个相应的RS232C适配器，即可在打印机上打印报表。小型PLC FX2C挂在RS485网上，可以通过一台个人计算机采集它们的数据或向它们发送数据。可编程控制器（Programmable Logic Controller，缩写PLC）控制功能强，可靠性高，在工业各领域得到了广泛应用，而对生产过程和设备状态进行监控，作为PLC控制系统的一项重要功能，也越来越受到人们的重视。例如卷烟厂卷接车间集中风力除尘系统中，既存在大量电气开关量控制，又要对模拟量进行调节。现有的控制系统中，电器开关量采用继电接触控制，模拟量则采用仪表控制，系统结构复杂，系统间缺乏信号联系，操作也不方便。可编程控制器系统取代传统控制方式，在实现现场控制的基础上，还与上位机图形操作终端组成了两级计算机监控系统，实现了对除尘控制过程的集中监视和集中操作。1.2 触摸屏技术及其应用发展趋势触摸屏技术(Touch Screen Technology)是随着计算机技术的发展，为了满足非专业计算机用户操作计算机的需要而逐渐成熟与发展起来的。触摸屏技术是计算机的一种输入技术，由用户通过显示屏输人信息以实现对计算机的控制。由于触摸屏技术的应用，而且系统提供了良好且友善的交互界面，消除了用户操作计算机时面对诸如键盘等交互设备时的畏惧、困惑心理。他们只需利用手指或光笔等触摸屏上需要的内容即可控制计算机的运行，操作非常简单，提高了用户的兴趣，并且因为感受到了计算机对信息处理的强大功能，从而激发起用户学习、掌握计算机技术的积极性。触摸屏技术对于计算机技术的普及及利用可以发挥非常重要的作用。1.2.1 触摸屏技术的特点1）简单易用利用触摸屏进行人机对话，在用户屏幕界面上，使用者仅需用手指触摸所需要的内容即可完成交互过程。对没有接触过计算机的用户来说，使用触摸屏不会产生面对键盘时的困惑、恐惧心理，也不会像鼠标一样难以控制，不需要培训即可操纵自如.2）灵活性触摸屏不像利用数字接口的按钮或键盘，它完全由软件进行各项设置，然后即可实现交互输人。凭借系统提供的菜单，用户可输入并获得大量的信息。3）经济性触摸屏具有很好的商业价值。因为无论功能多么强大的产品，都应该具有易操作使用的特点。像早期的计算机，程序语言全用机器代码，输出的结果只是圆孔，非专业人员根本不可能掌握，故应用范围受到很大限制。而现在应用程序可以方便地利用触摸屏进行交互，并且触摸屏同其它输入设备相比，耐用性与可靠性明显增强。因此从这种意义上讲，触摸屏具有良好的经济性。1.2.2 触摸屏的现状与发展目前，美国在触摸屏领域的发展较快，触摸屏技术已渗透到其工业控制的各个领域，其在军事上的应用更是不遗余力。航天空间站、卫星测控、雷达技术等军事技术高精尖部门，都有触摸屏的身影。我国深圳生产的“触霸”红外线式触摸屏在世界上处于领先水平，能准确触摸屏幕上能显示的最小字符。随着计算机网络技术、图形处理技术、数据库技术、文字录入(扫描、手写、语音)技术、多媒体技术和生产制造工艺的发展，特别是高速度的CPU的发展。传统的键盘输入方式将受到触摸屏输入方式的挑战。在工控领域,PLC与触摸屏结合运用的技术已越来越为工程人员所了解与熟悉,由于触摸屏具有操作简便、界面美观直接、编程容易掌握、与PLC通讯良好、抗干扰能力强等特点,它正迅速地渗入各个行业,发挥自动化控制的最大优势。触摸屏信息输入方式必将成为工业控制信息输入的主要手段。1.2.3 人机界面在PLC工控系统中的应用如今，HMI（人机界面）的核心价值正在不断地迅速改变。它应具有基于快速开发IT（资讯技术）的先进操作手段，从操作到维护的“FA设备继承”和满足各种现场需求的“柔性系统构造”。HMI和三菱的GOT实现了巨大的改变和进步，以使其适应未来。GOT900系列，它能在21世纪更好的满足用户的各种需求。三菱开发了用于个人电脑，且与GOT绘图资料相容的HMI软体“SoftGOT”，通过使用“IT”（资讯技术）和“Windows环境多媒体功能”，它能集中地处理生产资料。“SoftGOT”带有一种全新的概念，它能在个人电脑上实行GOT900的功能，并能创建未来的生产现场。可编程序控制器在工厂自动化FA中占有举足轻重的地位。技术的不断发展极大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高，因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。对于那些工艺工程较复杂，控制参数较多的工控系统来说，尤其显得重要。新一代工业人机界面的出现，对于在构建PLC工控系统时实现上述功能，提供了一种简便可行的途径。为了增强PLC系统的监控能力，一些厂家又设计了用于开发PLC监控系统的软件和硬件产品，三菱公司的GOT900系列图形操作终端和开发软件DUWIN27就是其中较有特色的一种。GOT900系列图形操作终端是专门为PLC系统监控设计的硬件平台，DUWIN27则提供了图形操作终端监控软件开发工具和运行环境，是一种高性能的PLC监控系统组态软件。它不但能实现一般组态软件所具有的监控功能，还有多种专为PLC系统设计的扩展监控功能。适应面广，支持三菱公司的多种PLC产品。第二章 监控系统的硬件组成 在本设计的监控系统中，现场控制器由PLC构成。PLC选用三菱公司FX2N系列。该系列PLC不但对现场或设备的控制十分方便，而且可以组成多种结构的工业控制局域网。作为现场控制级的PLC基本单无，除了执行常规的顺序逻辑控制功能外，还用作压力控制器，执行闭环调节功能。PLC扩展了一个模拟量输入单元FX4AD和一个模拟量输出单元FX2DA，组成系统的过程量IO通道。系统中的开关信号检测元件主要是操作按钮、开关及触点，其他执行元件有继电器、接触器、电磁阀、指示灯和声、光报警器等开关动作设备，这些信号都由PLC基本单元和扩展单元控制。上位机选用三菱公司GOT900系列图形操作终端F940-GOT，该终端专用于与PLC进行数据交换和对PLC进行监控，具有很强的数据通讯能力，可跟PLC网络中的主控站或从站连接，对任一站的运行和通讯进行监测，还可与上位机进行通讯。终端自身也可作为网络中的一个普通站，与本层中其他站点进行通讯。2.1 PLC的硬件认识、软元件概述及功能特征2.1.1 PLC的硬件认识FX2N 系列为小型PLC，采用单元式结构形式。FX2N 32MR PLC面板由三部分组成，即外部端子（输入/输出接线端子）部分、指示部分和接口部分，各部分分别有各自的组成及功能。外部接线端子包括PLC电源（L、N）、输入用直流电源（24+、COM）、输入端子（X）、输出端子（Y）、运行控制（RUN）和机器接地等。它们位于可拆卸的端子板上，每个端子均有对应的编号，主要完成电源、输入信号和输出信号的连接。指示部分包括各输入输出点的状态指示、机器电源指示（POWER）、机器运行状态指示（RUN）、用户程序存储器后备电池指示（BATT）和程序错误或CPU错误指示（PROG-E、CPU-E）等，用于反映I/O点和机器的状态。FX2N 系列PLC有多个接口，打开接口盖或面板可观察到。主要包括编程器接口、存储器接口、扩展接口和特殊功能模块接口等。在机器面板的坐下角，还设置了一个PLC运行模式转换开关SW1，它有RUN和STOP两个位置，RUN使机器处于运行状态（RUN指示灯亮）；STOP使机器处于停止运行状态（RUN指示灯灭）。当机器处于STOP状态时，可进行用户程序的录入、编辑和修改。FX2N 系列PLC机器上有两组电源端子，分别完成PLC电源的输入和输入回路所用直流电源的供出。L、N为PLC电源端子，FX2N 系列PLC要求输入单相交流电源，规格为AC85264V 50/60Hz。24+、COM是机器为输入回路提供的直流24V电源，为减少接线，其正极在机器内已与输入回路连接，当某输入点需加入输入信号时，只需将COM通过输入设备接至对应的输入点，一旦COM与对应点接通，该点就为“ON”，此时对应输入指示就点亮。机器输入电源还有一接地端子，该端子用于PLC的接地保护。I/O端子（输入/输出）是PLC的重要外部部件，是PLC与外部设备（输入设备、输出设备）连接的通道，其数量、类别也是PLC的主要技术指标之一。一般FX2N 系列PLC的输入端子（X）位于机器的一侧，输出端子（Y）位于机器的另一侧。I/O点的作用是将I/O设备与PLC进行连接，使PLC与现场构成系统，以便从现场通过输入设备（元件）得到信息（输入），或将经过处理后的控制命令通过输出设备（元件）送到现场（输出），从而实现自动控制的目的。2.1.2 PLC的软元件概述PLC控制系统的由硬件和软件两个部分组成。PLC内部有许多被成为继电器（输入继电器、辅助继电器、输出继电器）、定时器、计数器、和数据存储器等的软元件（这些软元件在本设计中都有所应用）。任何一个软元件均有无数个触点，这些触点在PLC内部可随意使用。用这些软元件的线圈和触点可构成与继电器接触器控制相关类似的控制电路（梯形图）。1）输入继电器X、输出继电器Y输入、输出继电器是I/O点在PLC内部的反映。输入端子是PLC从外部接受信号的窗口，与输入端子连接的输入继电器（X）是电子继电器。若外部输入开关闭合，输入继电器动作，对应的输入点指示发光二极管点亮。输出端子是是PLC向外部负载输出信号的窗口，输出继电器的输出触点接倒PLC的输出端子上，若输出继电器动作，其输出触点闭合，对应的输出点指示发光二级管点亮。2）辅助继电器M辅助继电器与输入输出继电器不同，它是一种程序用继电器，由PLC内各软元件的触点驱动，因此不能读取外部输入，不能直接驱动外部负载，所以在输出端子上就找不到它们，但可以通过它们的触点驱动输出继电器，再通过输出继电器驱动外部负载。辅助继电器分以下三种类型。1.普通用途的辅助继电器M0M499，共500个点。2.具有停电保持功能的辅助继电器M500M1023，共524个点。这些辅助继电器即使PLC停电，也能保持动作状态，故称停电保持继电器。3.特殊功能辅助继电器M8000M8255，共256个点。这些辅助继电器与PLC的状态、时钟、标志、运行方式、步进顺控、中断、出错检测、通信、扩展和高速计数等有密切关系，在PLC技术应用中起着非常重要的作用。3）状态软元件S状态元件是一种步进梯形图或SFC表达工序号用的继电器，在不做工序号使用时，也可作为与辅助继电器相同的一般接点/线圈来编程使用，也可以用作信号器，用作外部故障诊断使用。4）定时器T定时器是将可编程控制器内的1ms，10ms，100ms等时钟脉冲进行加法计数，当它达到规定的设定值时，输出接点就工作。定时器利用时钟脉冲可测量范围为0.0013276.7秒。定时器作为时间元件相当于时间继电器，为字、位复合软元件，由设定值寄存器（字）、当前值寄存器（字）和定时器触点（位）组成。使用定时器时应掌握其设定值、当前值和定时器触点三个要素。5）计数器CPLC内部有对元件信号进行计数的计数器。计数器同样为字、位复合软元件，由设定值寄存器（字）、当前值寄存器（字）和计数器触点（位）组成。6）数据寄存器D数据寄存器是存储数值数据的元件。FX2N可编程控制器的数据寄存器全是16位的（最高位为正负位），用二个寄存器组合就可以处理32位（最高位为正负位）数值。7）常数K、M可编程控制器使用的各种数值中，K为十进制整数值，H为十六进制数值。这些可用作定时器或计数器的设定值和当前值，以及应用指令的操作数来使用。8）指针指针有分支用和中断用的两种，分支用指针用于指定FNC00（CJ）条件跳转，或中断指针用于指定输入中断，定时中断，计数中断的中断子程序。2.1.3 FX2N 系列PLC的功能特征FX2N系列（如图1）是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。它是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。它有以下功能特征：图11） 统配置既固定又灵活在基本单元上连接单元或扩展，可进行16256点的灵活输入出组合。 2）编程简单 它包含的指令种类有基本指令27种，步进梯形指令2种，应用指令128种。其中2个应用指令中有多个可使用的简单指令。3）备有可自由选择，丰富的品种 可选用16/32/48/64/80/128/点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。可根据电源及输出形式，自由选择。4）令人放心的高性能 程序容量：内置8000步RAM（可输入注释）可使用存储盒，最大可扩充至16K步。5）高速运算6）适用于多种特殊用途（1）还可应用在模拟控制、定位控制等特殊用途。（2）FX2N系列中，1台基本单元最多可连接8台扩展模块或特殊功能模块。（3）高速脉冲输入。（4）定位。（5）RS232C机器通讯。7）外部机器通讯简单化（1）通过安装机能扩充板，可将与外部设备通讯端口置1个通道。（2）一台FX2N主机可安装一个机能扩充板。RS232C通信用FX2N232BD：可以同各种RS232接口内置设备进行通讯，可以和个人电脑连接。  RS485通信用      FX2N485BD：可以同个人电脑等计算机连接，可以再同1台基本单元并连连接，可以在FXON，FX2N间作简易PLC间进行连接。RS422通信用 FX2N422BD：可以同编程工具，DU，GOT等连接。 （3）机能扩充板 （4）在使用FX2N485BD及FXON485ADP的FX2N系列间，可作简易PLC通信连接。 2.2 图形操作终端的基本特征、系统构成及功能基于本设计作为高校毕业设计，且考虑到教学设备的价格问题，所以本设计采用的是F940-GOT图形操作终端。在现实工业中，用户可以根据自己的实际需求选择不同的图形操作终端。比如你想设计一个污水处理厂控制系统，可以采用A985GOT，它的显示器屏幕尺寸较大，解析度高，显示的颜色也多（256种），也可以用A975GOT。下面就介绍一下F940GOT的特征和功能。2.2.1 F940GOT的基本特性F940GOT拥有5.7寸STN液晶体显示器阔示角、高速回应、功能齐备、性能可靠（如图2）。它有以下特性：图21） 简易的背景光灯更换，背景光灯的寿命长达25，000小时，而且还带有自动熄灯功能；2）优良的耐酸环境。具有相当于IP65F的防尘、防水、耐油性等环境性能；3）具有所有操作面板应有的功能；4）通过菜单设定可显示日文、英文、韩语及中文汉字；5）可以改变每1点的键尺寸大小，显示系统画面；6）保密功能。对操作人员的级别来进行画面显示；保护那些只可看，不用操作的画面根据普通操作人员、生产线主管、保养人员、系统设计人员等不同的使用用途，可以限制所显示的画面；7）数据传送。可以减少使用PLC的数据寄存器。机械的加工数据，定位的移动距离等的初期设定。保存PLC的运算结果；8）时钟功能。可以指定某时段中使指定的设备为ON；9）打印机输出。在F940GOT上的RS232C接口上接上打印机，可列印出采样结果和警报纪录；10）密码。为了保护PLC的程序，可以设定密码，可以输入禁止读出，禁止读/写口令。内置FX-10P功能的PLC顺序程序的调试及保养都变得方便。通过相当于FX-10P手持编程面板的指令清单程序形式，在F940GOT中完成程序读出/写入/插入/删除/监控等功能。2.2.2 F940-GOT的系统构成GOT的侧面有两个连接器，一个为可编程控制器用连接器（RS422连接器），用于与可编程控制器进行通信的连接器。另一个为个人电脑用连接器（RS232C连接器），传送画面制作软件制作的画面数据时与个人电脑连接。当个人电脑的RS232连接器为9针时，用 FX-232CAB-1；14针时用FX-232CAB-2型数据传送电缆连接。2.2.3 F940GOT的功能概述F940-GOT采用液晶触摸显示屏，为控制系统提供了操作方便的人机界面。F940-GOT作为上位机的功能之一，是动态显示工艺流程、设备状态、模拟量测量值和各开关状态系统中发生故障时显示故障设备及位置等信息，并提供故障原因分析和处理措施。另一功能是接收操作命令和数据，并将其传送给PLC。操作人员根据生产情况，可在线修改工艺参数、控制设定值和控制参数，也可通过触摸屏直接进行人工预控制过程。图形操作终端安装在控制盘或操作盘的面板上，于FX2N系列或A系列可编程控制器的程序连接器相连。可以一边观看画面中对可编程控制器的各软元件的监视以及数据的变化一边进行显示。显示画面分为用户制作内容和GOT预置内容，预置的画面有多种功能。各功能的用户制作的画面与GOT原有的画面如下：1）用户制作画面（1）画面显示功能可显示用户制作的画面。有一下几种功能。适用画面保护功能可限制所显示的画面。（2）显示功能最多可显示500个用户制作画面。可同时显示数个画面，也可以自由切换。除可显示英文、数字、片假名、汉字等文字之外，还能显示直线、圆、四边形等简单的图形。另外F940GOT-SWD还可用8种颜色的彩色画面进行显示。（3）监视功能可用数值或条行图监视示并显示可编程控制器字元件的设定值或现在值。通过可编程控制器的位元件的ON/OFF可颠倒显示画面的指定区域。（4）数据变更功能可变更正在监示的数值或条行图的数据。（5）开关功能可通过GOT的操作键来ON/OFF可编程控制器的位元件。可将显示面板设定为触摸键行使开关功能。2）系统画面（1）监示功能清单程序（只有FX系列）可在命令清单程序方式下进行程序的读出/写入/监示。缓冲存储器（只有FX2N,FX2NC系列有）可读出/写入/监示特殊块的缓冲存储器（BFM）的内容。软元件监示可监示、变更可编程控制器中的各软元件的ON/OFF状态，定时器、计数器及数据寄存其的设定值或现在值。可对指定的位元件进行强制ON/OFF，与前页的画面显示功能的监示功能不同，只要通过键操作选择元素序号就能进行画面显示。（2）数据采样功能在特定周期或当触动条件成立时收集指定的数据寄存器的现在值。用清单形式或图表形式显示采样数据。用清单形式用打印机打印出采样数据。（3）报警功能可使最多256点的可编程控制器的连续位元件与报警信息向对应。位元件ON后，在用户画面上，与对应的信息重合，显示。此外，位元件ON 后，也可显示指定的用户制作画面。位元件ON后，用户制作画面上显示与软元件向对应的信息。也可一览显示。可保存最多1000个报警（位元件ON）记录。可记忆各软元件的报警次数（4）其他功能：内存实际计时器，可设定、显示时间。进行启动继电器梯形图制作软件的个人电脑与可编程控制器间的数据通信的接口将发挥作用。这时GOT的画面显示也同时进行。可调节画面的对比厚度蜂鸣器音量。第三章 系统设计选用的编程软件和画图软件第二章已经说明本设计选用的是三菱公司的FX2N 系列PLC和F940GOT图形操终端，那么本章就介绍一下本设计所选用的编程软件和画图软件。3.1 MELSOFT系列编程软件GX-DEVELOPER 是三菱名古屋制作所制作的 PLC 编程软件，它包含了LLT 仿真软件，用户可在个人计算器上模仿PLC的运作情况，大大减低测试的时间。可对三菱的所有PLC进行编程，包括MOTIONCPU，FX-PLC，A-PLC及Q-PLC。操作简单，能直接设定CC-LINK及其它三菱网络的参数，更全面地进行监控及编程。下面说明一下GX Developer的特征。1） 软件的共通化GX Developer能够制作Q系列，QnA系列，A系列（包括运动控制（SCPU）,FX系列的数据,能够转换成GPPQ,GPPA格式的文档。此外，选择FX系列的情况下，还能变换成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文档。2） 利用Windows的优越性，使操作性飞跃上升能够将Excel,Word等作成的说明数据进行复制，粘贴，并有效利用。3） 程序的标准化4） 能够简单设定和其他站点的链接5） 能够用各种方法和可编程控制器CPU连接6）丰富的调试功能(1) 由于运用了梯形图逻辑测试功能，能够更加简单的进行调试作业。(a) 没有必要再和可编程控制器连接。(b) 没有必要制作条使用的顺序程序。(2) 在帮助中有CPU错误，特殊继电器/特殊寄存器的说明，所以对于在线中发生错误，或者是程序制作中想知道特殊继电器/特殊寄存器的内容的情况下提供非常大的便利。(3) 数据制作中发生错误况时，会显示是什么原因或是显示消息，所以数据制作的时间能够大幅度缩短。在本设计中选用的软件是PLC设计/维护工GX Developer Version7。它是原版全中文的软件界面（如图3）。3.2 画图软件图3在本设计中选用的画图软件是FX-PCS-DU/WIN-C2.7版本软件。该软件是WINDOWS平台中文版视窗软件，适合三菱人机界面FX-25DU、30DU、40DU、50DU的画面设计，也可对F900GOT系列（包括F940GOT和F930GOT）进行画面设计。FX-PCS-DU/WIN-C提供了集成开发环境供开发人员进行监控程序开发、调试。设计模式下的开发环境包括下列组件：主菜单、标准工具栏、状态栏、部件工具栏、部件设定工具栏和各种对话框等。主菜单有文件、编辑、显示和项目、部件、传送、其他、窗口和帮助等项。部件为画面设计提供了强有力的工具，是可视化设计的基础。部件提供各种组件和图形或图形对象（如指示器、字串、触摸键、键盘），用户可在显示和项目中对图形库进行编辑、也可将画面上的图形作为部件或对象登记到库中，或自己用其他作图软件作图输入到图形库扩充图素，以方便监控画面设计。 下面简单介绍其中几个常用的部件及其设置。1）字串直接显示字串在 GOT画面上，从调色板中选取背景颜色和字符颜色调换选择 背景颜色和字符颜色是否调换背景透明背景色变为透明,下面的部件色保持原样位置 输入你想显示的指示器区域的位置(X、Y坐标)字符大小选择字符大小(字高、字宽)对齐 选择对齐形式2）棒图用于通过棒图以百分比的形式显示指定字元件的值.字元件 在PLC中指定一字元件.数据大小 在“16位”和“32位”之间任选其一显示值 选择字元件的值为“当前值”还是“设定值”上、下限值 设定一下限值 (棒图指到0% 位置) 和一上限值 (棒图指到100%位置) 棒图类型指定棒图方向背景、前景在各自的调色板中选取背景颜色和图表颜色位置 输入你想显示的指示器区域的位置(X,Y坐标)大小 指定棒图的宽度和高度以决定棒图的大小刻度数 输入标度棒图的刻度数刻度位置刻度位置框架类型指定框架形状和颜色3）数值 用于显示PLC中指定位元件的值。在 the FX-PCS-DU/WIN编辑窗口中，显示为 “#”标识符。字元件 指定要显示的字元件数据大小显示值选择字元件的类型和数据大小4）指示器根据指定指示器的ON/OFF逻辑来改变指示器的颜色。注意，仅当操作逻辑中指定条件满足时，指示器的颜色才改变。位元件 输入一位元件.该位元件可以被置位或复位.操作逻辑指定指示器改变指示器颜色的ON/OFF逻辑.注意,指示器的颜色将在指定位元件置位或复位时改变颜色1 指定颜色1和颜色2。该部件可以把指示器区域中的颜色从颜色1变为颜颜色2 色2。反之宜然。5）图形指示器根据位元件的ON/OFF状态显示图形库中指定的图形。在编辑屏中可以显示ON图形和OFF图形及方框。位元件 输入一位元件.该位元件可以被置位或复位OFF图形指定位元件分别为ON和OFF状态时显示的图形。指定的序号将和图形ON图形 库中的图形相对应。注意，如果指定的序号没有相应的图形，指示器将什么也不显示。6）触摸键用于显示一触摸键。并为触摸键设定大小，位置及形状。另外可在键清单窗口中登记键功能。序号 触摸键序号键码 为触摸键指定特殊功能.确省值是0XFFFF新部件 为触摸键分配一新功能.要登记功能安插入键当前部件 按此键将显示触摸键功能清单. 注意键功能数有一定限制插入 当为新部件指定了一功能后,按此键将插入此功能编辑 当在键功能清单中选定一功能后,按此键将编辑此功能删除 当在键功能清单中选定一功能后,按此键将删除此功能键型 选定触摸键的形状标签 可在触摸键上输入字符串.最多三行,另外可为此设定颜色调换 指定当触摸键被按下时是否翻转同时按住 指定同时按住是否有效自动重复 指定自动重复是否有效第四章 液体混合控制系统的设计前面已经讲了基本的理论，根据理论结合实际，那么现在就来实践了。下面就讲述液体混合控制系统的设计过程。4.1 设计方案在说明本系统的设计过程之前，首先得讲讲笔者的几个设计方案。1）根据设计要求编好算法，用制图软件FX-PCS-DU/WIN-C制作流程画面，再根据算法和画面流程，用选定的编程软件进行梯形图设计。然后用专门的RS-232、RS-422将画面和程序分别下载到F940-GOT和PLC，接着用RS-422连接F940-GOT和PLC，将PLC上的运行模式转换开关拨到“RUN”位置，实现两者之间的通信。本方案是在触摸屏上显示系统操作过程，在PLC上进行自动手动切换、物料输入、搅拌、加热等操作。2）根据已有的可编程控制器实验箱上提供的液体混合控制系统的I/O原理图，设计好算法。然后根据算法用制图软件制作好流程画面，用选定的变成软件进行梯形图设计，将画面和梯形图分别下载，最后将可编程控制器和PLC连接起来，连接好PLC与F940-GOT，将PLC上的运行模式转换开关拨到“RUN”位置，实现三者之间